(57)【要約】【課題】  ウェハのフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件設定を正確に行う。【解決手段】  既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光のみを透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第１の部分を減少させる。また，光源の０次光とそれより高次の光を透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第２の部分を減少させる。その後，当該第１の部分と第２の部分の膜厚を測定し，予め求められている膜厚と線幅との相関により，前記測定された第１の部分の膜厚と第２の部分の膜厚をレジストパターンの線幅に換算する。その後，前記換算された第１の部分の線幅から第２の部分の線幅を除算して，フォーカス成分にのみ依存する線幅を算出する。当該線幅に基づいて，新たなフォーカス条件の設定を行う。【選択図】  図１５
2006245339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定方法であって，
既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光のみを透過させる第１のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第１の部分を減少させる工程と，
既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第２の部分を減少させる工程と，
前記第１の部分と第２の部分の膜厚を測定する工程と，
予め求められている膜厚と線幅との相関により，前記測定された第１の部分の膜厚と第２の部分の膜厚を，レジストパターンの線幅に換算する工程と，
前記換算された第１の部分の線幅から第２の部分の線幅を除算する工程と，
前記除算された線幅差に基づいて，新たなフォーカス条件を設定する工程と，を有することを特徴とする，露光時のフォーカス条件の設定方法。
【請求項２】
前記膜厚測定結果から第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出する工程をさらに有し，
前記膜厚と線幅との相関に代えて，予め求められている膜厚減少量と線幅との相関により，前記算出された第１の部分の膜厚減少量と第２の膜厚減少量を，前記レジストパターンの線幅に換算することを特徴とする，請求項１に記載の露光時のフォーカス条件の設定方法。
【請求項３】
基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定方法であって，
既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光のみを透過させる第１のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第１の部分を減少させる工程と，
既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第２の部分を減少させる工程と，
前記第１の部分と第２の部分の膜厚を測定する工程と，
前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚から第２の部分の膜厚を除算し膜厚差を算出する工程と，
予め求められている前記膜厚差と線幅との相関により，前記算出された膜厚差をレジストパターンの線幅に換算する工程と，
前記換算された線幅に基づいて，新たなフォーカス条件を設定する工程と，を有することを特徴とする，露光時のフォーカス条件の設定方法。
【請求項４】
前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出し，
前記第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量から，前記第１の部分と第２の部分との前記膜厚差を算出することを特徴とする，請求項３に記載の露光時のフォーカス条件の設定方法。
【請求項５】
前記第１のパターンには，光源の０次光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，
前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，
前記第１の部分の膜厚減少量は，前記第１のパターンの二つの領域に対応する第１の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより求められ，
前記第２の部分の膜厚減少量は，前記第２のパターンの二つの領域に対応する第２の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより求められることを特徴とする，請求項２又は４のいずれかに記載の露光時のフォーカス条件の設定方法。
【請求項６】
前記第１のパターンには，０次光を透過させ，かつ透過率の異なる複数の領域が形成され，
前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させ，かつ透過率が異なる複数の領域が形成されていることを特徴とする，請求項５に記載の露光時のフォーカス条件の設定方法。
【請求項７】
基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定装置であって，
光源の０次光のみを透過させる第１のパターンと，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有する露光用のマスクと，
既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクにより光源の０次光のみを透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第１の部分を減少させたときの膜厚と，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクを用いて光源の０次光とそれより高次の光を透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第２の部分を減少させたときの膜厚を測定する膜厚測定部と，
予め求められている膜厚と線幅との相関により，前記測定された第１の部分の膜厚と第２の部分の膜厚をレジストパターンの線幅に換算し，当該換算された第１の部分の線幅から第２の部分の線幅を除算し，さらに前記除算された線幅差に基づいて新たなフォーカス条件を設定する設定部と，を有することを特徴とする，露光時のフォーカス条件の設定装置。
【請求項８】
前記設定部は，前記膜厚測定結果から第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出し，予め求められている膜厚減少量と線幅との相関により，前記算出された第１の部分の膜厚減少量と第２の膜厚減少量を，前記レジストパターンの線幅に換算することを特徴とする，請求項７に記載の露光時のフォーカス条件の設定装置。
【請求項９】
基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定装置であって，
光源の０次光のみを透過させる第１のパターンと，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有する露光用のマスクと，
既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクにより光源の０次光のみを透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第１の部分を減少させたときの膜厚と，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクを用いて光源の０次光とそれより高次の光を透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第２の部分を減少させたときの膜厚を測定する膜厚測定部と，
前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚から第２の部分の膜厚を除算し膜厚差を算出し，予め求められている膜厚差と線幅との相関により，前記算出された膜厚差をレジストパターンの線幅に換算し，さらに前記換算された線幅に基づいて新たなフォーカス条件を設定する設定部と，を有することを特徴とする，露光時のフォーカス条件の設定装置。
【請求項１０】
前記設定部は，前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出し，さらに当該第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量から，前記第１の部分と第２の部分との前記膜厚差を算出することを特徴とする，請求項９に記載の露光時のフォーカス条件の設定装置。
【請求項１１】
前記第１のパターンには，光源の０次光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，
前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，
前記設定部は，前記第１のパターンの二つの領域に対応する第１の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより，前記第１の部分の膜厚減少量を求め，さらに，前記第２のパターンの二つの領域に対応する第２の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより，前記第２の部分の膜厚減少量を求めることを特徴とする，請求項８又は１０のいずれかに記載の露光時のフォーカス条件の設定装置。
【請求項１２】
前記第１のパターンには，０次光を透過させ，かつ透過率の異なる複数の領域が形成され，
前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させ，かつ透過率が異なる複数の領域が形成されていることを特徴とする，請求項１１に記載の露光時のフォーカス条件の設定装置。
【請求項１３】
請求項７〜１２のいずれかに記載のフォーカス条件の設定装置における設定部の機能をコンピュータに実現させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項７〜１２のいずれかに記載のフォーカス条件の設定装置における設定部の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，露光時のフォーカス条件の設定方法，露光時のフォーカス条件の設定装置，プログラム及びプログラムを読み取り可能な記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では，例えばウェハ表面にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハ上のレジスト膜に所定パターンの光を照射してウェハを露光する露光処理，レジスト膜内の化学反応を促進させる露光後の加熱処理（ポストエクスポージャーベーキング），露光されたレジスト膜を現像液により選択的に溶解する現像処理等の複数の処理が順次行われて，ウェハ上のレジスト膜に所定のパターンが形成される。
【０００３】
ところで，ウェハ上には，ウェハ面内で均一な所定寸法の線幅のレジストパターンを形成する必要がある。また，レジストパターンの線幅は，フォトリソグラフィー工程における露光処理時の露光量やフォーカスなどの露光条件に大きく影響を受ける。このため，従来は，ウェハ上に形成されたレジストパターンの線幅を測定し，その測定結果に基づいて，露光時のフォーカス条件の設定を行っていた（例えば，特許文献１，２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特表２００３-５３４６５２号公報
【特許文献２】特開２００３−８６４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，上述の線幅測定には，ウェハに電子線を照射して線幅を測定する電子式のいわゆるＣＤ−ＳＥＭ（Scanning electron microscope）を用いる必要があった。この場合，ウェハに多量の電子が衝突するので，例えばウェハ上のレジストパターンが損傷することがあった。このため，線幅測定の精度が十分に確保されず，その線幅測定の結果に基づいて行われる露光条件の設定も十分な精度を確保することが難しかった。また，ＣＤ―ＳＥＭによる線幅測定には，時間がかかるという欠点もあった。
【０００６】
また，レジストパターンのウェハ面内の線幅のばらつきの原因には，露光時の露光量（光のドーズ量）に起因するばらつき成分と，フォーカスに起因するばらつき成分が含まれている。従来の露光時のフォーカス条件の設定は，両者の成分を含んだ線幅の測定結果に基づいて行われていたので，その条件設定が正確に行われていなかった。それ故，ウェハ面内の線幅の均一性も十分に確保することができなかった。
【０００７】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，露光時のフォーカス条件の設定に必要な最適な線幅を迅速かつ正確に検出し，フォーカス条件の設定をより正確に行うことをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために，本発明は，基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定方法であって，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光のみを透過させる第１のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第１の部分を減少させる工程と，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第２の部分を減少させる工程と，前記第１の部分と第２の部分の膜厚を測定する工程と，予め求められている膜厚と線幅との相関により，前記測定された第１の部分の膜厚と第２の部分の膜厚を，レジストパターンの線幅に換算する工程と，前記換算された第１の部分の線幅から第２の部分の線幅を除算する工程と，前記除算された線幅差に基づいて，新たなフォーカス条件を設定する工程と，を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば，光源の光からフォーカス成分が除かれた０次光のみにより膜の第１の部分が露光され，光源の光のフォーカス成分と露光量成分が含まれる，０次光とそれより高次の光により膜の第２の部分が露光される。この露光とその後の現像により第１の部分の膜と第２の部分の膜が減少され，その減少された各部分の膜厚が測定され，当該各部分の膜厚が各々線幅に換算される。この第１の部分の線幅は，露光量成分のみに起因するものであり，第２の部分の線幅は，露光量とフォーカス成分の両方に起因するものである。第１の部分の線幅から第２の部分の線幅を引くことによって，フォーカス成分のみに起因する線幅が求められる。そして，この線幅差に基づいて露光時のフォーカス条件を設定することによって，より正確な設定を行うことができる。また，膜厚と線幅との相関により，測定膜厚を線幅に換算するので，従来のようにＣＤ−ＳＥＭを用いずに膜厚測定装置を用いて線幅を検出できる。膜厚測定装置を用いることにより，レジストパターンを損傷することがなく正確な測定を行うことができ，また測定の所要時間を短縮することができる。
【００１０】
前記膜厚測定結果から第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出する工程をさらに有し，前記膜厚と線幅との相関に代えて，予め求められている膜厚減少量と線幅との相関により，前記算出された第１の部分の膜厚減少量と第２の膜厚減少量を，前記レジストパターンの線幅に換算するようにしてもよい。
【００１１】
別の観点による本発明によれば，基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定方法であって，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光のみを透過させる第１のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第１の部分を減少させる工程と，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有するマスクを用いて基板上の膜を露光し，その後現像して，基板上の膜の第２の部分を減少させる工程と，前記第１の部分と第２の部分の膜厚を測定する工程と，前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚から第２の部分の膜厚を除算し膜厚差を算出する工程と，予め求められている前記膜厚差と線幅との相関により，前記算出された膜厚差をレジストパターンの線幅に換算する工程と，前記換算された線幅に基づいて，新たなフォーカス条件を設定する工程と，を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば，光源の光からフォーカス成分が除かれた０次光のみにより膜の第１の部分が露光され，光源の光のフォーカス成分と露光量成分の両方が含まれた０次光とそれより高次の光により膜の第２の部分が露光される。この露光とその後の現像により第１の部分の膜と第２の部分の膜が減少され，その減少された各部分の膜厚が測定される。この第１の部分の膜厚は，露光量成分のみに起因するものであり，第２の部分の膜厚は，露光量とフォーカス成分の両方に起因するものである。第１の部分の膜厚から第２の部分の膜厚を引くことによって，フォーカス成分のみに起因する膜厚が求められる。そして，この膜厚差を線幅に換算し，当該線幅に基づいて露光時のフォーカス条件を設定することによって，より正確な設定を行うことができる。また，膜厚差と線幅との相関により，膜厚を線幅に換算するので，従来のようにＣＤ−ＳＥＭを用いずに膜厚測定装置を用いて線幅を検出できる。膜厚測定装置を用いることにより，レジストパターンを損傷することがなく正確な測定を行うことができ，また測定の所要時間を短縮することができる。
【００１３】
前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出し，前記第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量から，前記第１の部分と第２の部分との前記膜厚差を算出するようにしてもよい。
【００１４】
前記第１のパターンには，光源の０次光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，前記第１の部分の膜厚減少量は，前記第１のパターンの二つの領域に対応する第１の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより求められ，前記第２の部分の膜厚減少量は，前記第２のパターンの二つの領域に対応する第２の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより求められるようにしてもよい。
【００１５】
前記第１のパターンには，０次光を透過させ，かつ透過率の異なる複数の領域が形成され，前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させ，かつ透過率が異なる複数の領域が形成されていてもよい。
【００１６】
別の観点による本発明は，基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定装置であって，光源の０次光のみを透過させる第１のパターンと，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有する露光用のマスクと，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクにより光源の０次光のみを透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第１の部分を減少させたときの膜厚と，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクを用いて光源の０次光とそれより高次の光を透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第２の部分を減少させたときの膜厚を測定する膜厚測定部と，予め求められている膜厚と線幅との相関により，前記測定された第１の部分の膜厚と第２の部分の膜厚をレジストパターンの線幅に換算し，当該換算された第１の部分の線幅から第２の部分の線幅を除算し，さらに前記除算された線幅差に基づいて新たなフォーカス条件を設定する設定部と，を有することを特徴とする。
【００１７】
前記設定部は，前記膜厚測定結果から第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出し，予め求められている膜厚減少量と線幅との相関により，前記算出された第１の部分の膜厚減少量と第２の膜厚減少量を，前記レジストパターンの線幅に換算してもよい。
【００１８】
別の観点による本発明は，基板上にレジストパターンを形成するフォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定装置であって，光源の０次光のみを透過させる第１のパターンと，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる第２のパターンを有する露光用のマスクと，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクにより光源の０次光のみを透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第１の部分を減少させたときの膜厚と，既存の条件設定のフォトリソグラフィー工程において，前記マスクを用いて光源の０次光とそれより高次の光を透過させて基板上の膜を露光し，その後現像して基板上の膜の第２の部分を減少させたときの膜厚を測定する膜厚測定部と，前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚から第２の部分の膜厚を除算し膜厚差を算出し，予め求められている膜厚差と線幅との相関により，前記算出された膜厚差をレジストパターンの線幅に換算し，さらに前記換算された線幅に基づいて新たなフォーカス条件を設定する設定部と，を有することを特徴とする。
【００１９】
前記設定部は，前記膜厚測定結果から，第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量を算出し，さらに当該第１の部分の膜厚減少量と第２の部分の膜厚減少量から，前記第１の部分と第２の部分との前記膜厚差を算出してもよい。
【００２０】
前記第１のパターンには，光源の０次光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させる領域と，前記光源の光を透過させない領域が形成され，前記設定部は，前記第１のパターンの二つの領域に対応する第１の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより，前記第１の部分の膜厚減少量を求め，さらに，前記第２のパターンの二つの領域に対応する第２の部分の膜の相互間の膜厚差を算出することにより，前記第２の部分の膜厚減少量を求めるようにしてもよい。
【００２１】
前記第１のパターンには，０次光を透過させ，かつ透過率の異なる複数の領域が形成され，前記第２のパターンには，光源の０次光とそれより高次の光を透過させ，かつ透過率が異なる複数の領域が形成されていてもよい。
【００２２】
別の観点による本発明によれば，請求項７〜１２のいずれかに記載のフォーカス条件の設定装置における設定部の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供される。
【００２３】
別の観点による本発明によれば，請求項７〜１２のいずれかに記載のフォーカス条件の設定装置における設定部の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば，フォトリソグラフィー工程における露光時のフォーカス条件の設定をより正確に行うことができ，レジストパターンの線幅の寸法精度や基板面内の均一性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる露光時のフォーカス条件の設定装置が適用される塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００２６】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，フォトリソグラフィー工程の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を多段に配置している処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置Ｅとの間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００２７】
カセットステーション２には，カセット載置台５が設けられ，当該カセット載置台５は，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在になっている。カセットステーション２には，搬送路６上をＸ方向に向かって移動可能なウェハ搬送体７が設けられている。ウェハ搬送体７は，カセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）にも移動自在であり，Ｘ方向に配列された各カセットＣ内のウェハＷに対して選択的にアクセスできる。
【００２８】
ウェハ搬送体７は，Ｚ軸周りのθ方向に回転可能であり，後述する処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属する温調装置６０やトランジション装置６１に対してもアクセスできる。
【００２９】
カセットステーション２の例えば背面側には，後述する膜厚測定部としての膜厚測定装置１１０が隣接されて接続されている。ウェハ搬送体７は，膜厚測定装置１１０に対してもウェハＷを搬送することができる。
【００３０】
カセットステーション２に隣接する処理ステーション３は，複数の処理装置が多段に配置された，例えば５つの処理装置群Ｇ１〜Ｇ５を備えている。処理ステーション３のＸ方向負方向（図１中の下方向）側には，カセットステーション２側から第１の処理装置群Ｇ１，第２の処理装置群Ｇ２が順に配置されている。処理ステーション３のＸ方向正方向（図１中の上方向）側には，カセットステーション２側から第３の処理装置群Ｇ３，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５が順に配置されている。第３の処理装置群Ｇ３と第４の処理装置群Ｇ４の間には，第１の搬送装置１０が設けられている。第１の搬送装置１０は，第１の処理装置群Ｇ１，第３の処理装置群Ｇ３及び第４の処理装置群Ｇ４内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。第４の処理装置群Ｇ４と第５の処理装置群Ｇ５の間には，第２の搬送装置１１が設けられている。第２の搬送装置１１は，第２の処理装置群Ｇ２，第４の処理装置群Ｇ４及び第５の処理装置群Ｇ５内の各処理装置に選択的にアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００３１】
図２に示すように第１の処理装置群Ｇ１には，ウェハＷに所定の液体を供給して処理を行う液処理装置，例えばウェハＷにレジスト液を塗布するレジスト塗布装置２０，２１，２２，露光処理時の光の反射を防止する反射防止膜を形成するボトムコーティング装置２３，２４が下から順に５段に重ねられている。第２の処理装置群Ｇ２には，液処理装置，例えばウェハＷに現像液を供給して現像処理する現像処理装置３０〜３４が下から順に５段に重ねられている。また，第１の処理装置群Ｇ１及び第２の処理装置群Ｇ２の最下段には，各処理装置群Ｇ１，Ｇ２内の液処理装置に各種処理液を供給するためのケミカル室４０，４１がそれぞれ設けられている。
【００３２】
例えば図３に示すように第３の処理装置群Ｇ３には，温調装置６０，ウェハＷの受け渡しを行うためのトランジション装置６１，精度の高い温度管理下でウェハＷを温度調節する高精度温調装置６２〜６４及びウェハＷを高温で加熱処理する高温度熱処理装置６５〜６８が下から順に９段に重ねられている。
【００３３】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えば高精度温調装置７０，レジスト塗布処理後のウェハＷを加熱処理するプリベーキング装置７１〜７４及び現像処理後のウェハＷを加熱処理するポストベーキング装置７５〜７９が下から順に１０段に重ねられている。
【００３４】
第５の処理装置群Ｇ５では，ウェハＷを熱処理する複数の熱処理装置，例えば高精度温調装置８０〜８３，露光後のウェハＷを加熱処理する複数のポストエクスポージャーベーキング装置８４〜８９が下から順に１０段に重ねられている。
【００３５】
図１に示すように第１の搬送装置１０のＸ方向正方向側には，複数の処理装置が配置されており，例えば図３に示すようにウェハＷを疎水化処理するためのアドヒージョン装置９０，９１，ウェハＷを加熱する加熱装置９２，９３が下から順に４段に重ねられている。図１に示すように第２の搬送装置１１のＸ方向正方向側には，例えばウェハＷのエッジ部のみを選択的に露光する周辺露光装置９４が配置されている。
【００３６】
インターフェイス部４には，例えば図１に示すようにＸ方向に向けて延伸する搬送路１００上を移動するウェハ搬送体１０１と，バッファカセット１０２が設けられている。ウェハ搬送体１０１は，Ｚ方向に移動可能でかつθ方向にも回転可能であり，インターフェイス部４に隣接した露光装置Ｅと，バッファカセット１０２及び第５の処理装置群Ｇ５に対してアクセスしてウェハＷを搬送できる。
【００３７】
露光装置Ｅは，例えば図４に示すようにウェハＷを所定の位置に載置する載置台１５０と，載置台１５０上に載置されたウェハＷに対して光を照射する光源１５１と，所定のパターンが面付けされたマスク１５２を備えている。マスク１５２は，載置台１５０と光源１５１との間に配置されている。露光装置Ｅは，光源１５１からマスク１５２を介して載置台１５０上のウェハＷに対して光を照射して，ウェハＷ上のレジスト膜を所定のパターンに露光することができる。光源１５１の光の照射は，露光量（光のドーズ量）やフォーカス等の露光条件が設定されている露光制御部１５３によって制御されている。露光制御部１５３は，例えばウェハ面内の複数の領域毎に露光条件を調整することができる。例えば露光制御部１５３は，図５に示すように平面から見て中心部に位置して円形のウェハ領域Ｗ１と，その周囲を円弧状に４等分したウェハ領域Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４，Ｗ５毎に露光条件を調整できる。露光制御部１５３における露光条件の設定は，例えば後述する露光条件設定装置１９０により行うことができる。
【００３８】
露光装置Ｅのマスク１５２には，例えば図６に示すように製品用のパターンＬと共に，膜厚測定用の２つのパターンＫ１，Ｋ２が形成されている。第１のパターンＫ１は，例えば２つの領域Ｊ１，Ｊ２から構成されている。第２のパターンＫ２は，例えば２つの領域Ｉ１，Ｉ２から構成されている。
【００３９】
図７に示すように第１のパターンＫ１の第１の領域Ｊ１は，例えば透過率が０％，つまり光が遮断されるように形成されている。
【００４０】
第１のパターンＫ１の第２の領域Ｊ２には，光源１５１からの光の０次光のみを透過させ，なおかつ第２の領域Ｊ２全体で光量を所定の透過率，例えば１０％に減光させるパターンＢ１が形成されている。このパターンＢ１は，例えばライン・アンド・スペースで構成され，同形の長方形のスリットＶが等間隔で複数並列されている。パターンＢ１のスリットＶ間のピッチＰｔは，図８の条件式（１）を満たすように形成されている。条件式（１）におけるＮＡは，開口数であり，σはコヒーレンスファクタ，λは光の波長を示す。これによって，第２の領域Ｊ２を透過する光から±１次光以上の高次の光が除去され，０次光のみが残るので，透過光には，０次光と高次の光との干渉によって生じる光のフォーカス成分が含まれず，０次光による露光量の成分のみが含まれる。パターンＢ１のスリットＶの短辺の幅Ｄ１により，第２の領域Ｊ２における透過率が１０％になるように調整されている。
【００４１】
図９に示すように第２のパターンＫ２の第１の領域Ｉ１は，例えば透過率が０％，つまり光が遮断されるように形成されている。
【００４２】
第２のパターンＫ２の第２の領域Ｉ２には，光源１５１からの光の０次光と±１次光以上の高次の光を透過させ，なおかつ第２の領域Ｉ２全体で光量を所定の透過率，例えば１０％に減光させるパターンＢ２が形成されている。このパターンＢ２には，例えば方形の多数の穴Ｎが縦，横に等間隔に整列されている。パターンＢ２は，穴ＮのピッチＰｔが図８の条件式（１）を満たさないように形成されている。これにより，光源１５１の０次光とそれより高次の光の両方の光が第２のパターンＫ２を透過するので，透過光には，光のフォーカス成分と露光量の成分の両方が含まれる。第２の領域Ｉ２における透過率は，パターンＥの穴Ｎの径Ｄ２により調整されている。
【００４３】
膜厚測定装置１１０は，例えば図１０に示すようにウェハＷを水平に保持するチャック１６０と，光干渉式膜厚計１６１を備えている。チャック１６０は，例えばＸ−Ｙステージ１６２に設置され，水平方向の２次元方向に移動できる。光干渉式膜厚計１６１は，例えばウェハＷに対して光を照射し，その反射光を受光するプローブ１６３と，当該プローブ１６３の受光情報に基づいてウェハＷ上の膜の厚みを測定する測定部１６４を備えている。プローブ１６３に対してウェハＷを相対的に移動させることによって，ウェハ面内の複数個所，例えばフォーカスの設定が可能なウェハ領域Ｗ１〜Ｗ５毎の膜厚を測定することができる。
【００４４】
次に，上記露光装置Ｅの条件設定を行う露光条件設定装置１９０の構成について説明する。例えば露光条件設定装置１９０は，例えばＣＰＵやメモリなどを備えた汎用コンピュータにより構成され，例えば図４に示すように露光装置Ｅの露光制御部１５３に接続されている。なお，本実施の形態における露光条件設定装置１９０は，設定部としての機能を有する。
【００４５】
露光条件設定装置１９０は，例えば図１１に示すように各種プログラムを実行するＣＰＵなどからなる演算部２００と，例えば各種情報を入力するキーボードなどからなる入力部２０１と，各種情報を格納するメモリからなるデータ格納部２０２と，各種プログラムを格納するプログラム格納部２０３と，露光制御部１５３や膜厚測定装置１１０と通信する通信部２０４などを備えている。
【００４６】
例えばプログラム格納部２０３には，例えば膜厚測定装置１１０から入力された膜厚測定の結果に基づいて，図１２に示すように露光時に第１のパターンＫ１により露光されたレジスト膜の第１の部分Ｕ１の膜厚減少量ΔＡ１と，第２のパターンＫ２により露光されたレジスト膜の第２の部分Ｕ２の膜厚減少量ΔＡ２を算出するプログラムＰ１が格納されている。
【００４７】
プログラムＰ１は，例えば第１の部分Ｕ１において，第１のパターンＫ１の第１の領域Ｊ１に対応し光が照射されていない部分Ｕ１ａの膜厚Ａ１ａと，第２の領域Ｊ２を透過した光により露光された部分Ｕ１ｂの膜厚Ａ１ｂとの膜厚差を算出することにより，第１の部分Ｕ１の膜厚減少量ΔＡ１を求めることができる。また，同様に，プログラムＰ１は，第２の部分Ｕ２において，第２のパターンＫ２の第１の領域Ｉ１に対応し光が照射されていない部分Ｕ２ａの膜厚Ａ２ａと，第２の領域Ｉ２を透過した光により露光された部分Ｕ２ｂの膜厚Ａ２ｂとの膜厚差を算出することにより，膜厚減少量ΔＡ２を求めることができる。
【００４８】
また，プログラム格納部２０３には，レジスト膜の第１の部分Ｕ１の膜厚減少量ΔＡ１と第２の部分Ｕ２の膜厚減少量ΔＡ２を，後述のそれぞれの相関関数Ｈ１，Ｈ２により線幅に換算するプログラムＰ２が格納されている。また，プログラム格納部２０３には，換算された第２の部分Ｕ２の線幅から第１の部分Ｕ１の線幅を除算して線幅差を算出するプログラムＰ３や，当該線幅差に基づいて，後述する算出モデルＭを用いて露光装置Ｅの光源１５１のフォーカス補正値ΔＦを算出するプログラムＰ４が格納されている。さらに，プログラム格納部２０３には，算出されたフォーカス補正値ΔＦに基づいて，露光装置Ｅの既存のフォーカス条件の設定を変更するプログラムＰ５などが格納されている。なお，これらの露光条件設定装置１９０の機能を実現するための各種プログラムは，コンピュータ読み取り可能な記録媒体によりインストールされたものであってもよい。
【００４９】
データ格納部２０２には，図１３に示すように予め求められている膜厚減少量ΔＡ１と線幅との相関関数Ｈ１と，膜厚減少量ΔＡ２と線幅との相関関数Ｈ２が格納されている。この相関関数Ｈ１，Ｈ２は，例えば予め行われる実験により求められる。
【００５０】
また，データ格納部２０２には，例えば算出モデルＭが格納されている。算出モデルＭは，例えば図１４に示すようにレジストパターンの線幅変化量ΔＣＤとフォーカス補正値ΔＦとの関係式（２）で示される相関モデルである。この算出モデルＭにより，上記相関関数Ｈ１，Ｈ２により換算された線幅に基づいてウェハＷ面内の線幅を均一にするための最適フォーカス補正値ΔＦを算出できる。このフォーカス補正値ΔＦは，ウェハ面内の各ウェハ領域Ｗ１〜Ｗ５毎に求めることができる。
【００５１】
本実施の形態では，例えばマスク１５２，膜厚測定装置１１０及び露光条件設定装置１９０により，露光時のフォーカス条件の設定装置が構成されている。
【００５２】
以上のように構成された塗布現像処理システム１では，先ず，図１に示すウェハ搬送体７によって，カセット載置台５上のカセットＣから未処理のウェハＷが一枚取り出され，第３の処理装置群Ｇ３の温調装置６０に搬送される。温調装置６０に搬送されたウェハＷは，所定温度に温度調節され，その後第１の搬送装置１０によってボトムコーティング装置２３に搬送され，反射防止膜が形成される。反射防止膜が形成されたウェハＷは，第１の搬送装置１０によって加熱装置９２，高温度熱処理装置６５，高精度温調装置７０に順次搬送され，各装置で所定の処理が施される。その後ウェハＷは，レジスト塗布装置２０に搬送され，ウェハＷ上にレジスト膜が形成される，その後ウェハＷは，第１の搬送装置１０によってプリベーキング装置７１に搬送され，プリベーキングが施される。続いてウェハＷは，第２の搬送装置１１によって周辺露光装置９４，高精度温調装置８３に順次搬送されて，各装置において所定の処理が施される。その後ウェハＷは，インターフェイス部４のウェハ搬送体１０１によって露光装置Ｅに搬送され，所定のパターンに露光される。
【００５３】
露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送体１０１によってＰＥＢ装置８４に搬送され，ポストエクスポージャーベーキングが施される。ポストエクスポージャーベーキングが終了したウェハＷは，第２の搬送装置１１によって高精度温調装置８１に搬送されて温度調節され，その後現像処理装置３０に搬送され，ウェハＷ上のレジスト膜が現像される。その後ウェハＷは，第２の搬送装置１１によってポストベーキング装置７５に搬送され，加熱処理が施された後，高精度温調装置６３に搬送され温度調節される。そしてウェハＷは，第１の搬送装置１０によってトランジション装置６１に搬送され，その後カセットＣに戻されて一連のフォトリソグラフィー工程が終了する。
【００５４】
次に，露光装置Ｅのフォーカス条件の設定プロセスについて説明する。図１５は，かかるフォーカス条件の設定プロセスのフローチャートである。
【００５５】
先ず，既存のフォーカス条件の設定の下，塗布現像処理システム１において，一枚のウェハＷが上述のフォトリソグラフィー工程に従って処理される。この際，露光装置Ｅにおける露光処理では，図１２に示すようにマスク１５２の第１のパターンＫ１を通じてウェハＷ上のレジスト膜の第１の部分Ｕ１が露光され，マスク１５２の第２のパターンＫ２を通じてレジスト膜の第２の部分Ｕ２が露光される（図１５の工程Ｑ１）。
【００５６】
レジスト膜の第１の部分Ｕ１内の部分Ｕ１ｂは，第１のパターンＫ１の第２の領域Ｊ２により，光源１５１の光の０次光のみが１０％に減光されて露光される。第１の部分Ｕ１内の部分Ｕ１ａは，第１の領域Ｊ１により光が遮断されて露光されない。第２の部分Ｕ２内の部分Ｕ２ｂは，第２のパターンＫ２の第２の領域Ｉ２により，光源１５１の光の０次光とそれより高次の光が１０％に減光されて露光される。第２の部分Ｕ２内の部分Ｕ２ａは，第１の領域Ｉ１により光が遮断されて露光されない。
【００５７】
なお，この第１のパターンＫ１と第２のパターンＫ２を用いた露光は，フォーカス設定が行われる各ウェハ領域Ｗ１〜Ｗ５毎に複数回行われる。
【００５８】
上記露光処理が終了したウェハＷは，上述したフォトリソグラフィー工程に従って，ポストエクスポージャーベーキング，現像処理が順次施され，レジスト膜の各部分Ｕ１，Ｕ２の露光部分がその露光量に応じて溶解される（図１５の工程Ｑ２）。
【００５９】
一連のフォトリソグラフィー工程が終了したウェハＷは，例えばウェハ搬送体７によって膜厚測定装置１１０に搬送される。膜厚測定装置１１０では，レジスト膜の第１の部分Ｕ１の部分Ｕ１ａの膜厚Ａ１ａと，部分Ｕ１ｂの膜厚Ａ１ｂが測定される。また，第２の部分Ｕ２についても，部分Ｕ２ａの膜厚Ａ２ａと，部分Ｕ２ｂの膜厚Ａ２ｂが測定される（図１５の工程Ｑ３）。これらの膜厚測定結果は，例えば露光条件設定装置１９０に入力される。
【００６０】
露光条件設定装置１９０では，入力された第１の部分Ｕ１の膜厚測定結果から，膜厚Ａ１ａと膜厚Ａ１ｂとの膜厚差を算出することにより，第１の部分Ｕ１における膜厚減少量ΔＡ１が求められる。また，入力された第２の部分Ｕ２の膜厚測定結果から，膜厚Ａ２ａと膜厚Ａ２ｂとの膜厚差を算出することにより，第２の部分Ｕ２における膜厚減少量ΔＡ２が求められる（図１５の工程Ｑ４）。その後，第１の部分Ｕ１における膜厚減少量ΔＡ１が，図１６に示すように相関関数Ｈ１により線幅ＣＤ１に換算される。また，第２の部分Ｕ２における膜厚減少量ΔＡ２が，相関関数Ｈ２により線幅ＣＤ２に換算される（図１５の工程Ｑ５）。
【００６１】
線幅ＣＤ１は，０次光のみの露光によって形成されるものなので，露光時の露光量の成分にのみ依存する線幅成分である。線幅ＣＤ２は，０次光と高次の光の露光によって形成されるものなので，露光時の露光量の成分とフォーカス成分の両方に依存する線幅成分である。換算された線幅ＣＤ２から線幅ＣＤ１を除算することにより，フォーカス成分のみに依存する線幅ＣＤが算出される（図１５の工程Ｑ６）。この線幅ＣＤは，各ウェハ領域Ｗ１〜Ｗ５毎にそれぞれ求められる。
【００６２】
次に，算出された線幅ＣＤに基づいて，算出モデルＭにより，ウェハ面内の線幅が均一になるようなフォーカス補正値ΔＦが算出される（図１５の工程Ｑ７）。例えば，図１４の関係式（２）の左辺に，共通の目標線幅と各ウェハ領域Ｗ１〜Ｗ５の線幅ＣＤとの差をΔＣＤとして代入し，各辺に算出モデルＭの逆行列をかける。これにより，各ウェハ領域Ｗ１〜Ｗ５に対するフォーカス補正値ΔＦが算出される。
【００６３】
各フォーカス補正値ΔＦが算出されると，当該情報が通信部２０４から露光制御部１５３に入力される。露光装置Ｅにおける光源１５１のフォーカス補正値が変更され，新たなフォーカス条件が設定される（図１５の工程Ｑ８）。こうして，露光処理時のフォーカス条件の設定プロセスが終了する。
【００６４】
以上の実施の形態によれば，第１のパターンＫ１と第２のパターンＫ２が形成されたマスク１５２を用いて露光が行われ，その後の現像により減少したレジスト膜の膜厚が測定され，当該膜厚から，相関関数Ｈを用いて線幅が算出される。このように，フォーカス設定のための線幅を，従来のＣＤ−ＳＥＭを用いて測定する必要がないので，ウェハＷのレジストパターンに損傷を与えることがなく，正確かつ短時間で線幅を特定できる。
【００６５】
また，以上の実施の形態によれば，光源１５１の０次光のみによって露光された第１の部分Ｕ１の膜厚減少量ΔＡ１と，０次光とそれより高次の光によって露光された第２の部分Ｕ２の膜厚減少量ΔＡ２が算出され，各膜厚減少量ΔＡ１とΔＡ２がそれぞれ線幅ＣＤ１，ＣＤ２に換算される。その線幅ＣＤ２とＣＤ１の差を求めることにより，フォーカス成分にのみ起因する線幅ＣＤが算出される。そして，その線幅ＣＤに基づいてフォーカス補正値ΔＦが算出され，フォーカスの設定が行われる。このように，フォーカス成分にのみ依存する線幅ＣＤに基づいてフォーカスの設定が行われるので，より正確な設定を行うことができる。
【００６６】
また，第１のパターンＫ１と第２のパターンＫ２により光源１５１の光が減光されるので，レジスト膜がより確実に残存し，レジスト膜の各部分Ｕ１，Ｕ２における膜厚を適正に測定することができる。
【００６７】
レジスト膜の第１の部分Ｕ１と第２の部分Ｕ２において，光の照射された部分と光の照射されない部分との膜厚差を算出し，その膜厚差を膜厚減少量ΔＡ１，ΔＡ２としたので，例えば下地膜などの影響による膜厚測定誤差を相殺し，より正確に膜厚減少量を算出することができる。
【００６８】
以上の実施の形態では，膜厚減少量ΔＡ１と膜厚減少量ΔＡ２を線幅ＣＤ１，ＣＤ２に換算してから，線幅ＣＤ２から線幅ＣＤ１を引いてフォーカス成分にのみ依存する線幅ＣＤを算出していたが，線幅に換算する前に，膜厚減少量ΔＡ２から膜厚減少量ΔＡ１を引いてフォーカス成分に依存する膜厚差を算出し，当該膜厚差を線幅ＣＤに換算するようにしてもよい。かかる場合，例えば第１の部分Ｕ１の膜厚減少量ΔＡ１と，第２の部分Ｕ２の膜厚減少量ΔＡ２が算出された後，膜厚減少量ΔＡ２から膜厚減少量ΔＡ１を除算することによって，図１２に示す膜厚差ΔＡが算出される。この膜厚差ΔＡは，露光時の露光量の成分とフォーカス成分の両方に依存する膜厚減少量ΔＡ２から，露光時の露光量の成分にのみ依存する膜厚減少量ΔＡ１を引いたものであるので，フォーカス成分にのみ依存する膜厚差ΔＡとなる。
【００６９】
膜厚差ΔＡが算出されると，膜厚差ΔＡは，予め求められている膜厚差と線幅との相関関数により線幅ＣＤに換算される。その後，上記実施の形態と同様に線幅ＣＤから，算出モデルＭによりフォーカス補正値ΔＦが算出され，このフォーカス補正値ΔＦによりフォーカスの設定が行われる。
【００７０】
この例によっても，フォーカス成分にのみ依存する膜厚差ΔＡに基づいて，フォーカスの設定が行われるので，より正確な設定を行うことができる。なお，かかる例において，膜厚差ΔＡと，線幅ＣＤを算出するプログラムは，露光条件設定装置１９０のプログラム格納部２０３に格納されていてもよく，膜厚差と線幅の相関関数は，データ格納部２０２に格納されていてもよい。
【００７１】
以上の実施の形態では，マスク１５２の第１のパターンＫ１に，１０％の透過率の第２の領域Ｊ２が形成されていたが，０次光のみを透過させ，なおかつ互いに透過率の異なる複数の領域が形成されていてもよい。また，マスク１５２の第２のパターンＫ２にも，０次光とそれより高次の光を透過させ，なおかつ互いに透過率の異なる複数の領域が形成されていてもよい。
【００７２】
図１７，図１８は，かかる一例を示すものである。図１７に示すように第１のパターンＫ１には，光を透過しない第１の領域Ｊ１に加えて，透過率が異なる例えば１０個の領域Ｊ２〜Ｊ１１が形成されている。例えば領域Ｊ１〜Ｊ１１は，透過率が０％から１００％に１０％刻みで段階的に増加するように形成されている。各領域Ｊ２〜Ｊ１１の透過率は，上述の図７に示すパターンＢ１と同様にスリットＶの幅Ｄ１を変えることによって調整されている。上述の膜厚減少量ΔＡ１と線幅との相関関数Ｈ１は，各領域Ｊ２〜Ｊ１１毎に求められている。
【００７３】
図１８に示すように第２のパターンＫ２には，光を透過しない第１の領域Ｉ１に加えて，透過率が異なる例えば１０個の領域Ｉ２〜Ｉ１１が形成されている。例えば領域Ｉ１〜Ｉ１１は，透過率が０％から１００％に１０％刻みで段階的に増加するように形成されている。各領域Ｉ２〜Ｉ１１の透過率は，上述の図１０に示すパターンＢ２と同様に穴Ｎの径Ｄ２を変えることによって調整されている。上述の膜厚減少量ΔＡ２と線幅との相関関数Ｈ２は，各領域Ｉ２〜Ｉ１１毎に求められている。
【００７４】
そして，フォーカス条件の設定時には，例えば使用されるレジスト液の感度に応じて第１のパターンＫ１における領域Ｊ２〜Ｊ１１のうちのいずれかの領域Ｊｘが選択される。また，レジスト液の感度に応じて第２のパターンの領域Ｉ２〜Ｉ１１のうちのいずれかの領域Ｉｘが選択される。そして，膜厚測定時には，第１の部分Ｕ１においては，選択された領域Ｊｘを透過して露光された部分Ｕ１ｂと，光が透過しない領域Ｊ１に対応する部分Ｕ１ａの膜厚が測定され，その膜厚差から膜厚減少量ΔＡ１が算出される。第２の部分Ｕ２においては，選択された領域Ｉｘを透過して露光された部分Ｕ２ｂと，光が透過しない領域Ｉ１に対応する部分Ｕ２ａの膜厚が測定され，その膜厚差から膜厚減少量ΔＡ２が算出される。その後，膜厚減少量ΔＡ１が，領域Ｊｘに対応する相関関数Ｈ１により線幅ＣＤ１に換算され，膜厚減少量ΔＡ２が，領域Ｉｘに対応する相関関数Ｈ２により線幅ＣＤ２に換算される。その後は，上述したように線幅ＣＤ２と線幅ＣＤ１の差から，フォーカス成分に依存する線幅ＣＤが算出され，この線幅ＣＤに基づいて，フォーカス補正値ΔＦが算出される。
【００７５】
かかる場合，上述のフォトリソグラフィー工程において感度の異なる複数種類のレジスト液が使用されるような場合であっても，透過率の異なるいずれかの領域Ｊ２〜Ｊ１１，領域Ｉ２〜Ｉ１１を用いることにより，レジスト膜を確実に残存させることができる。したがって，レジスト液などの変更時の逐次マスク１５２を交換しなくても，レジスト膜の膜厚減少量を測定することができる。
【００７６】
以上の実施の形態では，レジスト膜の第１の部分Ｕ１における膜厚減少量ΔＡ１と第２の部分Ｕ２における膜厚減少量ΔＡ２を，相関関数Ｈ１，Ｈ２により線幅に換算していたが，第１の部分Ｕ１において露光により減少した部分Ｕ１ｂの膜厚Ａ１ｂと，第２の部分Ｕ２において露光により減少した部分Ｕ２ｂの膜厚Ａ２ｂを直接線幅に換算してもよい。かかる場合，膜厚Ａ１ｂと膜厚Ａ２ｂは，予め求められている膜厚と線幅との相関関数により線幅に換算される。
【００７７】
以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば本発明は，ウェハ以外の例えばＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ），フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板のフォトリソグラフィー工程におけるフォーカス条件の設定にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は，露光時のフォーカス条件の設定を，最適な線幅に基づいて正確に行う際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】塗布現像処理システムの構成を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】露光装置の構成の概略を示す模式図である。
【図５】複数のウェハ領域に区画されたウェハの平面図である。
【図６】マスクの平面図である。
【図７】マスクの第１のパターンの平面図である。
【図８】第１のパターンのスリットのピッチが満たす条件式である。
【図９】マスクの第２のパターンの平面図である。
【図１０】膜厚測定装置の構成の概略を示す縦断面図である。
【図１１】露光条件設定装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】レジスト膜の第１の部分と第２の部分の膜厚を示す模式図である。
【図１３】膜厚減少量と線幅との相関を示すグラフである。
【図１４】算出モデルを用いた線幅変動量とフォーカス補正値との関係式である。
【図１５】フォーカス条件の設定プロセスのフローチャートである。
【図１６】換算線幅を説明するための模式図である。
【図１７】透過率の異なる複数の領域が形成された第１のパターンの平面図である。
【図１８】透過率の異なる複数の領域が形成された第２のパターンの平面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１    塗布現像処理システム
１１０  膜厚測定装置
１９０  露光条件設定装置
Ｅ    露光装置
Ｗ１〜Ｗ５  ウェハ領域
Ｈ１，Ｈ２    相関関数
Ｍ    算出モデル
Ｗ    ウェハ
【図１】
2006245339.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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